半減期とは

話題になっている放射性ヨウ素,その半減期は8日であるとあちこちに書かれています.半減期というのは,物質が半分の量に減るまで時間,8日で半分になるんだったら16日で全部消えちゃうんでしょうか.

それは確率の世界です.確率と言えば,ここではカジノと相場が決まっています.ルーレットを見てみましょう.初心者なので,難しい賭け方はできそうにない.簡単なのは,に賭ける方法.

そんな初心者ギャンブラーがカジノの中に100人おりました.みんな素人なのでギャンブルにのめり込まぬよう,一回でも負けたらカジノから退場するルールです.

ゲーム開始から10分後,ルーレットが回り始め,100人は思い思いにに賭けます.100人いれば,大体50人くらいが赤に,その残りは黒に賭けるでしょう.

結果は.黒に賭けてしまった人たちは退場です.残り約50人.半分になりました.

再び10分後,またルーレットが周ります.残った50人は再び赤か黒に賭け,その半分の25人が退場します.

10分後のゲームでは残り12人,その10分後には6人,そして3人……

decay, half-life

どのゲームを見ても,10分毎に半分の人数になっています.これがつまり半減期が10分であると言う事.

ルーレットでが出る確率は1/2です.でも最初のゲームで赤が出たからと言って,次が黒だとは限りません.次に黒が出る確率はやっぱり1/2のままなのです.この確率が常に一定であるため,放射性同位体が半分になる時間というものを定義できるわけです.

さて,カジノの外でゲームに負けた人たちが出てくるのを見てみます.

最初のゲーム後,50人が声高に愚痴をこぼしながら出てきました.10分後,今度は25人が退場,其の次は13人,次第に愚痴の声は小さくなっていきます.この愚痴の声が放射能です.最初はうるさく,次第に静かになっていきます.

最初の10分で50人が出てきたので,これを秒単位に平均すると50人/600秒 = 0.083,これを0.083ベクレルという単位で表します.その10分後,カジノから出てくる人数は半分になりますので,放射能も半分に減少します.

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37 thoughts on “半減期とは”

  1. こ、怖~~~。マジ、っすか。
    放射性ヨウ素って8日で無毒になるもんだと思い込んでました。

    1. lce2さん,そんな風に勘違いされる方が多いんですよね.半分,半分と減って行くだけです.
      でも放射線も同様に減っていくんですよ.量が半分になれば放射能も半分ですから,ずっと怖い状態が続くわけじゃないです.

  2. こんにちは。
    拝見するばかりでご無沙汰しておりました。お久し振りです。
    ほんとに今回の大地震は地震にとどまらず大津波に原発事故とものすごい災害に
    なってしまいました。被災された方々や土地の辛く大変な状況もさることながら
    これから日本はどうなっちゃうんだろうということも、どうしても考えてしまいます。
    何としても立ち上がっていかなきゃいけないんですけどね!

    3号機の原子炉に何らかの損傷があって、そこから高濃度の放射性物質が漏れでて
    いるのではないかという話です。冷却がうまくいけば放射性物質もやがて収まり…
    と思っていたのですが、なんだかまた悪いニュースでがっかりです。
    放射性ヨウ素も8日で半減という言葉にほっとしていましたが、言われてみれば
    そうでした。半減半減って減る量も減っていってなかなかなくならないんですね。
    がっかりです。どうなっていくんでしょ。

    1. ポージィさん,僕も今回の震災と事故はショックで,あまりあちこちにお邪魔してない状況です.今でも瓦礫の山の前で呆然と立ち尽くす被災者の方々の画像に,自分もなんとかしたいって思ってしまいます.

      僕の方ではなるべく憶測で物を言わないようにしてるんですが,先日書いたセシウムの記事のとおり,燃料棒に穴が開いてるのは間違いないでしょう.でも大方はその外側の容器にまだ入ったままです.どこで食い止めるか,現在作業にあたっておられる方々が尽力されておられます.
      なかなか無くならないとは言え,8日間って半分というのは結構早い減り方ですよ.ある無しではなくて,総量が減ることで健康への害も一気に下がっていきます.それに,今ニュースで報道されている量そのものは問題になる量ではありません.別に政府と東電の回し者じゃないですけど.

  3. ヨウ素の半減期、パッと見には8日で~~って思ってしまうドシロウトの私です。

    プルトニウムの半減期って、ものすご~~~~~っく永かったような記憶がありますが、十年以上も前の高校生時代に読んだっきりで、もう憶えていることが少ないです。

    1. PNH Member #2さん,Pu239の半減期は2万4千年です.上のカジノの話だと,ルーレットを回して負けた客が出てくるまで数万年かかるわけです.カジノの外で待っていても,中から誰も出てこないということ.半減期が長いというのは,それがずっと残るわけですが,逆に言えば放射能はとても弱いということになります.

        1. PNH Member #2さん,例えばとっても固いキャンディがあったとしますね.口に入れても中々とけない.とけなければ舌に感じる甘みも出てこないので,何時までも口の中でゴロゴロしてるだけです.
          角砂糖を口に入れると,あっという間に溶けて,口一杯に甘みが広がりますね.でもじきに無くなってしまいます.
          この溶け易さが,半減期に相当します.そして口の中に感じる甘みが放射能というわけです.

          1. うわーーー納得しました。解り易いです。
            管理人さんって凄いですっ。
            有難うございました。

            1. PNH Member #2さん,どういたしまして.お安い御用ですよ.
              ちなみに最初は塩加減で説明しようと思ってました.

  4. 8日で無害になるみたいな間違った報道というか、記事が結構あちこちに有るんですよね。 すぐに安全になるからヨウ素が発見されても大丈夫だという感じで。 確信犯だとは思うのですが。

    格納容器に穴が空いていないと信じたいですけど、難しいかなぁ。 首相官邸の報告書だと、13日には3号機の圧力容器の圧力は大気圧になっているみたいですし。

    http://www.kantei.go.jp/saigai/201103231600genpatsu.pdf

    3号機はMOX燃料が使われているので、圧力容器に穴が開いていると、プルトニウムも少しは流出してしまっているのでしょうかね。 どちらにしても使用済み核燃料にはプルトニウムが含まれていると思っているので、3号機の状況を見ると使用済み核燃料プールは飛散してしまっていて、多少のプルトニウムも飛散してしまっているのかはとは思いますが。

    とりあえずこのまま収束して欲しい所です・・・。

    1. Mooseさん,半分になれば相対的に弱くはなってますが,無害じゃないですよね.すでに地震から2週間なので,大体1/4になってる計算です.ただ環境にあるものは拡散してしまうので,そういう要素も考慮する必要があります.

      格納容器の方は,僕の方からは今の情報では何とも分かりませんね.そもそも炉心工学の専門家じゃないし.MOXに関しては,おっしゃるとおり使用した核燃料にはどれもPuが生成されてますので,似たり寄ったりですよ.どれだけ出来てるかは,どれだけ炉心で燃やしたかによります.

  5. ありがとうございます
    今日も勉強になります
    又お願いしますね!

    今日ガソリン入れました。
    あのパニックは何だったのかという程並ばずに給油出来ました。

    1. Rockyさん,なんか放射線の勉強を皆さんに強いてるようで,どうしたもんかと考え中です.
      ガソリンパニックは収まったんですね.よかった.最初はみんな,とにかく満タンにしておこうって殺到したんでしょう.そのうち,各家庭でもトイレットペーパーの置き場所に困るようになるでしょう.

      1. いやいやとても参考になります。
        ジムのお風呂でも話のタネに出来るのでありがたいです。
        いつもはジャグジーなので泡が出てて話なんかしないんですけど、節電で泡が出ず静かなので話しが盛り上がるんですよ。

        さっきスーパーに行ったらパンがたくさんあって感動しました。
        でも牛乳・ヨーグルト・納豆・ラーメンは品不足感があります。
        今週末は停電が無いのでありがたいです。
        普通って素晴らしいんだなって思う事がたくさんある今日この頃です。

        1. Rockyさん,ジムのお風呂で半減期の話なんてしてるんですか!?
          節電で泡なしジャグジーなんですねー.そんな所でも節電なんだ.やっぱり細かく電気を切っていくのが大事なんでしょうね.
          保存食みたいなのが品薄になってるのかと思ってたんですが,納豆も?慌てて買い込まなくてもよさそうな食品だと思うんだけど,もしかして水戸から商品が来なくなってしまったんでしょうか.

          1. 水戸の納豆工場が一時操業停止してたようですが25日に操業を開始したとニュースで見ました。
            家にいるとエアコンを使いたくなるので、ジムに行きサウナで暖まるのが日課です。
            先週久々にラーメン屋やしゃぶしゃぶに行ったのですが、エアコン付けてなかったりして寒い事にあとから気が付きます。
            馴れてきている自分に気づき、色々考えさせられます。

            1. Rockyさん,工場が操業停止じゃ商品も流れてこないわけだ.そろそろそちらの商品棚にも並び始めるかもしれませんね.
              ラーメン屋とかだったら,食べてるうちに体が温まってきそう.でも普段より厚着して自衛するしかないんでしょうね.風邪などひかれませんように.

  6. 今日はとても冷静に理解できました。ありがとうございます。
    でも私は負けず嫌いなので、一回くらい負けても、再度入場して賭けたいです。
    (えっ、そういう意味の話しじゃない?)

    報道されている現状の線量だと
    喫煙者の方が発がん率は高いし、CTスキャンの方が被ばく量は多いですよね。
    政府が「USから海水は容器が腐食するから真水を入れろと言われた、これから真水を入れる」と言っていました。ええい、しっかりしろ日本政府。

    1. ちろこさん,負けた人は諦めてくださいね.物理法則を破ってしまいますので.
      僕もずっと日本の線量の変化を見てるんですが,基準値越えというのが微妙なところなんですよね.元々厳しい日本の基準値ですが,そこをわずかに超えただけでまるで鬼の首を取ったように騒ぐのってどんなもんなのかなと.ちなみに僕だって,学生実験で被曝しましたよ.

  7. LiLA管理人さん、すばらしー。
    物理学界のでんじろう先生です!
    TV出ません?

    1. Chieさん,クイズ番組なら考えてもいいです.
      あれってゲストには予め答えを教えてくれてるんでしょ?

  8. その2
    グラフが目に入った瞬間、読むのよそうと思った。
    要らないと思うグラフ。

    1. Chie2さん,えー,このグラフ描く方が,文章書くよりずっと時間がかかったのに....
      ぶーぶー.

  9. ふむふむ。で、放射性ヨウ素はどのくらいで体外に排泄されるんでしょう?セシウム137の半減期は約30年ですが、体内に入ると放射能を発しながら100日から200日で体外に出ると書いてありました。そして、今までシーベルトばかり使っていたのに、いきなりベクレルが登場。この違いを理解しようと思って検索したら以下のリンクが出てきました。前置きがガンダムでオタクっぽい説明なんですが、笑えました。

    http://www.youtube.com/watch?v=8Ez7G_GFf3s

    管理人さんならどう伝えます?知りたい、わくわく。

      1. 管理人さんを困らせるような質問してたらごめんなさい。

    1. ちびさん,代謝で出ていくのはもうほんっとに専門外なんですが(それって生物系ですよね),生物学的半減期はそんなものかもしれません.ベクレルは放射能そのものの単位で,これは言ってみりゃ物理の単位,シーベルトは生物への影響を測る単位で健康管理に関するものですね.その中間にグレイってのもあるんですが,まあやめときます.
      シーベルトの説明もしようかと思ったんですが,なんかアクセスが殺到しそうなのが怖い...

  10. 管理人様とMooseさんのお話は、解り易いですぅ。

    私の構想の中には、当初のころよりロボット(作業員)登場と無人偵察機(Sサイズ)があったんですけれど、まだ登場しないんでしょうか?仏からロボットは届いたんでしょう?説明書が仏語で操作難しいとか?
    人間の手で造り出されたものからやられるなんて悔しいです。人間の頭脳、手作業の方が上であることを期待したいです。現場で不眠不休栄養不足で作業にあたられているbrave fightersの勇気と精神力に頭が下がり自然と目頭が熱くなります。彼らの気持ちと私達の気持ちが、一日も早い収束に繋がる事を祈っています。

    1. 日本は何も核に対する武装装備もないし知識も無いんだから、最初から米国からフルセットで借りるべきでした。小出しじゃ、遅いです。頼みますよ。

      1. アメリカだからってすごい物持ってるわけじゃないですよ.日本での流言みてると,情報の舶来崇拝が見受けられます.

    2. いたずらリスさん,そっちにいる早起き鳥さんの方がよほど専門家だと思われるんですが...
      (アロカの線量計,もってるだろ)
      なんとか落ち着いて欲しいですね.着々と作業は進んでいるようですが,あの環境だと除染作業にも時間がかかると思います.

  11. 朝イチで読んでいます。
    放射能って愚痴るんですか。。

    ヨウ素が減っても不安は増すばかり。
    この一件、どこまで行くんでしょう?

    1. あーにゃさん,愚痴るんです.GMカウンターのスイッチ入れてると,がりがりと愚痴ってます.
      昔のゴジラ映画とかでありましたね.ガイガーカウンターがガリガリ言いながら,「すごいぞ,放射能が〇〇レムだ」とか.昔はremって単位だったんですよねー.

  12. LiLA管理人さん

    安くて良いガイガーカウンター知りません?(笑)
    興味本位で欲しくなっちゃいましたよ~。

    そういえば昔はremって単位でしたね。 トリニティサイトへ行った時もremの資料がありました。

    1. Mooseさん,秋葉原でキットが売られてたと思いますけど,もう売り切れでしょう.
      大人の科学の付録になかったっけ.
      本格的なサーベイメータというやつは,結構値段すると思いますよ.
      緑レーザーに続いてGM管ですか.なんかマニアすぎます.

      remは Rentogen Equivalent Manで100remが1シーベルトになります...えっと,だったと思います < 調べろよ.

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